1 ДИСПЕРСНОСТЬ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕЛ

1 Вычислите удельную поверхность частиц золя золота, полученного в результате дробления 0,5 г золота на частицы шарообразной формы диаметром 7,0×10^-9м. Плотность золота равна 19320 кг/м³.

2 Определите удельную поверхность и суммарную площадь поверхности частиц золя серебра, полученного при дроблении 1,2г серебра на частицы шарообразной формы с диаметром 1,0×10^-8м. Плотность серебра 10500 кг/м³. 3 Какова поверхность куба, имеющего ребро 1 см? Какова общая площадь поверхности того же материала, если он измельчен на кубики коллоидного размера, имеющие ребро 10^-7 см. Выразите результаты в м².

4 Массовая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны помещения составляет 5 мг/м³. Определить численную концентрацию пыли, если средний диаметр частиц составляет 4 мкм, а их плотность 1,1×10³ кг/м³.

5 Рассчитать удельную поверхность дисперсной фазы сферической, цилиндрической и пластинчатой формы, если диаметр сферы и цилиндра, а также толщина пленки составляет 10 мкм, а плотность вещества дисперсной фазы – 1,5×10³ кг/м³.

6 Вычислите суммарную площадь поверхности шарообразных частиц золя ртути с диаметром 2,5×10^-8м. Золь получен дроблением 5,2г ртути. Плотность ртути 13546 кг/м³.

7 Рассчитайте суммарную площадь поверхности частиц золя сульфида мышьяка и число частиц в 0,5л золя, если 1л золя содержит 2,25г As₂S₃. Частицы золя имеют форму кубиков длиной ребра 1,2×10^-7м. Плотность сульфида мышьяка равна 3506 кг/м³.

8 Аэрозоль получен распылением 0,5г угля в 1м³ воздуха. Частицы аэрозоля имеют шарообразную форму, диаметр частицы 8×10^-5м. Определите удельную поверхность  и  число  частиц  в  этом аэрозоле. Плотность угля  1,8 кг/м³.

9 В соусах диаметр капель эмульсии масла при ручном взбалтывании составляет 20 мкм, а при машинном перемешивании – 5 мкм. Определить дисперсность, удельную поверхность дисперсной фазы, а также отношение этих величин, если плотность масла равна 950 кг/м³.

10 Найдите удельную поверхность пылевидного топлива, если известно, что угольная пыль была просеяна через сита с отверстиями в 5·10^-2 мм (плотность угля 1,8г/см³).

11 Содержание жира в молоке 3,2%. Определить объем дисперсной фазы в упаковке вместимостью 1 л и численную концентрацию дисперсной фазы, если диаметр жировых капель равен 90 мкм. Чему равна численная концентрация в расчете на 1 м³?

12 Массовая концентрация раствора белка составляет 20 г/л. Вычислите численную концентрацию раствора, приняв частицы дисперсной фазы сферическими с радиусом 100 мкм и плотностью 1,1 г/см³.

2 ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

1 Во сколько раз изменится запас свободной поверхностной энергии водяного тумана, если радиус его капелек увеличится от 1·10^-6 до 1,2·10^-3 м при 288 К?

2 Во сколько раз увеличится свободная поверхностная энергия системы при пептизации геля Fe(OH)₃, если при этом радиус частиц геля уменьшится от 1·10^-6 до 1·10^-9 м?

3 Определите энергию Гиббса поверхности 5 г тумана воды, если поверхностное натяжение капель жидкости составляет 71,96 м Дж/м², а дисперсность частиц 60 мкм^-1. Плотность воды примите равной 0,997г/см 3.

4 Аэрозоль ртути сконденсировался в виде большой капли объемом 3,5 см 3 . Определите, на сколько уменьшилась поверхностная энергия ртути, если дисперсность аэрозоля составляла 10 мкм -1. Поверхностное натяжение ртути примите равным 0,475 Дж/м 2 .

5 Рассчитайте полную поверхностную энергию 5 г эмульсии бензола в воде с концентрацией 55% (масс) и дисперсностью 3 мкм^-1 при температуре 313 К. Плотность бензола 0,858 г/  см³,  межфазное  поверхностное  натяжение  26,13 мДж/ м², температурный коэффициент поверхностного натяжения бензола dσ/d T = - 0,13 мДж/(м² К).

6 Рассчитайте поверхностное натяжение ртути, если в стеклянном капилляре радиусом 0,16·10^-3 м столбик ее опустился на 0,012 м ниже уровня ртути в сосуде. Плотность ртути равна 13,6·10³ кг/м³. Краевой угол смачивания равен 130^°.

7 Вычислите поверхностное натяжение глицерина, если в стеклянном капилляре с радиусом 0,4·10^-3 м он поднимается на высоту 27·10^-3 м. Плотность глицерина равна 1,26·10³ кг/ м³. Краевой угол смачивания равен нулю.

8 Коэффициент растекания хлорбензола на поверхности воды при 20⁰С составляет 2,3 мДж/м². Рассчитайте межфазное натяжение на границе двух жидкостей, принимая значения поверхностных натяжений воды и хлорбензола соответственно 71,96 и 35,97 мДж/м².

9 Краевой угол воды на парафине равен 111° при 298 К. Для 0,1М раствора бутиламина в воде поверхностное натяжение составляет 56,3 мДж/м², краевой угол на парафине равен 92°, Рассчитайте поверхностное натяжение пленки бутиламина, адсорбированного на поверхности раздела парафин- вода. Поверхностное натяжение воды 71,96 мДж/ м².

10 Рассмотрите возможность растекания водного раствора валериановой кислоты по поверхности ртути, исходя из значений поверхностных натяжений: σ_жг= 25 мДж/ м²; σ _{ртуть-воздух} = 475 мДж/ м² ; σ_{ртуть - р-р} = 329 мДж/ м². Если раствор будет растекаться по поверхности ртути, то как при этом ориентируются полярные группы валериановой кислоты: к воде или к ртути? Объясните почему.

3 АДСОРБЦИЯ

1 Раствор уксусной кислоты объемом 60 мл с концентрацией 0,1 моль/мл взболтали с 2 г адсорбента. После достижения равновесия пробу раствора объемом 10 мл оттитровали раствором гидроксида натрия (с = 0,05 моль/л). На титрование затрачено 15,0 мл титранта. Вычислите величину адсорбции уксусной кислоты.

2 Какой объем воздуха может быть очищен от паров бензина до остаточного содержания их 1·10^-4 кг/м³ достаточно медленным пропусканием его через адсорбер, заполненный 1660 кг активного угля, если начальное содержание бензина в воздухе 0,02 кг/м³, а адсорбционная активность угля по бензину равна 0,25 кг/кг? Сколько бензина в (кг) будет при этом возвращено производству?

3 По изотерме адсорбции бензола определить удельную поверхность адсорбента (Т=293 К, площадь сечения одной молекулы s₀ = 49×10^-20):

4 Для адсорбции бензола на саже определите интервал применимости эмпирического уравнения Фрейндлиха и его константы из следующих данных:

5 Графическим методом определите константы уравнения Фрейндлиха по данным адсорбции оксида углерода на угле при температуре 42°С:

6 Рассчитайте величину адсорбции при 17°С для 0,01 кмоль/м³ раствора н- гептиловой кислоты, если поверхностная активность, определенная Ребиндером, равна 7,6 мДж/м·кмоль.

7 Определить поверхностный избыток (кмоль/м²) для водных растворов фенола при 20⁰С на основании приведенных данных:

8 Определить поверхностный избыток (кмоль/м²) при 15°С для водного раствора ацетона, содержащего 29 г/л ацетона, если поверхностное натяжение раствора 59,4.10^-3 Н/м.

9 Определить энергию Гиббса G_s поверхности капель водяного тумана массой  m =  4  г, при   Т =  293  К,  если   поверхностное   натяжение   воды   σ = 72,7 мДж / м²,  плотность  воды ρ =  0,998 г / см³;   дисперсность   частиц D = 50 мкм^-1.

10 Вычислить длину молекулы органического соединения на поверхности раздела вода-воздух, если площадь занимаемая молекулой ПАВ в поверхностном слое S₀ = 2.5·10^-19 м², плотность органического вещества ρ= 852 кг/м³, его молекулярная масса 76·10^-3 кг/моль.

11 При измерении адсорбции газообразного азота на активном угле при 194,4 K были получены следующие данные:

12 Рассчитайте постоянные в уравнении Ленгмюра и удельную поверхность активного угля, принимая плотность газообразного азота равной 1,25 кг/м³, а площадь, занимаемую одной молекулой азота на поверхности адсорбента, равной 0,16 нм².

13 При 293 К и концентрации пропионовой кислоты 0.1 кмоль/м³ коэффициенты уравнения Шишковского а = 12,8·10^-3, b = 7,16. Определить адсорбцию и поверхностную активность.

14 При какой концентрации поверхностное натяжение валериановой кислоты будет равно 52,1 мДж/м², если при 273 К коэффициенты уравнения Шишковского а = 14,72·10^-3, b = 10,4.

15 Определить площадь, приходящуюся на одну молекулу анилина C₆H₅NH₂,и толщину моноадсорбционного слоя на границе с воздухом, если предельная адсорбция Г_∞ равна 6·10^-9 кмоль/м².

16 Предельная адсорбция валериановой кислоты равна 4·10^-6 моль/м². Рассчитайте коэффициенты уравнения Шишковского, если известно, что раствор валериановой кислоты концентрации 4 ммоль/л при 293 К снижает поверхностное натяжение на 2 мДж/м².

17 Используя константы эмпирического уравнения Фрейндлиха К = 1,5·10 ^{- 4} и 1/n 0,32, построить изотерму адсорбции пропионовой кислоты на угле при 290 К в интервале концентраций от 0 до 0,03·10 ^{- 3} кмоль/м³.

18 При адсорбции углекислого газа на активированном угле получены следующие данные:

Определите константы уравнения Фрейндлиха.

19 При адсорбции полибутадиена из раствора в гексане при температуре 293К на сульфате кальция получены следующие экспериментальные данные:

Определите константы уравнения Ленгмюра.

20 По уравнению Ленгмюра вычислите величину адсорбции азота на цеолите при давлении р =1,5·10² Н/м², если Г _макс = 38,9 10^-3 кг/кг, К = 0,156·10^-2.

4 ПОЛУЧЕНИЕ И СТРОЕНИЕ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ

1 При достаточно медленном введении вещества В в разбавленный раствор вещества А возможно образование гидрозоля вещества С. Напишите формулу мицелл и укажите знак электрического заряда коллоидных частиц этого золя при условии n_B > n_A. Какое из рекомендованных веществ является наиболее экономичным коагулятором этого золя?

2 Для получения золя AgCl смешали 12 мл 0,02 н раствора KCl со 100 мл 0,05 н раствора AgNO₃. Написать формулу мицеллы этого золя. Какой из электролитов будет иметь меньший порог коагуляции – MgCl₂ или K₂SO₄?

3 Какой объем 0,002н раствора хлорида бария надо добавить к 0,03л 0,0006н сульфата алюминия, чтобы получить положительно заряженные частицы золя сульфата бария. Напишите формулу мицеллы золя сульфата бария.

4 Золь гидроксида железа получен смешиванием равных объемов 0,002н NaOH и 0,0003н Fe₂(SO₄)₃. Какой знак заряда имеют частицы золя? Составьте формулу мицеллы.

5 В каком порядке следует сливать растворы: а) H₃AsO₃ и (NH₄)₂S; б) CdCl₂ и Na₂S, чтобы получить коллоидную систему с частицами, несущими отрицательные электрические заряды? Напишите формулу мицелл образующегося золя.

6 Какой объем 0,001М AsCl₃ надо добавить к 0,02л 0,003М H₂S, чтобы не произошло образования золя сульфида мышьяка, а выпал осадок As₂S₃?

7 Какой объем 0,005 н раствора АgNO₃ надо прибавить к 25 мл 0,016н раствора KI, чтобы получить отрицательно заряженный золь AgI? Написать формулу мицеллы золя.

8 Золь сульфата бария получен сливанием равных объемов растворов нитрата бария и серной кислоты. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если при электрофорезе частица перемещается к аноду? Напишите формулу мицеллы золя BaSO₄.

9 Золь сульфида мышьяка As₂S₃ получен пропусканием сероводорода через разбавленный  раствор  оксида  мышьяка  As2O3.  Напишите  уравнение  реакции образования золя и формулу мицеллы, если при электрофорезе частицы перемещаются к аноду.

10 Золь гидроксида железа получен при добавлении к 85 мл кипящей дистиллированной воды 15 мл 2%-ного раствора FeCl₃. Напишите возможные формулы мицелл золя Fe(OH)₃, учитывая, что при образовании золя в растворе могут присутствовать ионы: Fe³⁺, FeOH⁺, H⁺, Cl^- .  Определите заряд коллоидной частицы.

5 АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ

1 Золь иодида серебра был получен при смешивании растворов нитрата серебра и иодида аммония. Коагулирующая способность хлорида магния по отношению к этому золю больше коагулирующей способности сульфата натрия. Какая формула мицеллы этого золя?

2 Расположите электролиты: NaCl, KBr, BaSO₄, Li₃PO₄, K₄[Fe(CN)₆] в порядке увеличения их коагулирующей способности по отношению к золю гидроксида алюминия, полученного методом гидролиза.

3 В три колбы было налито по 20 мл золя Fe(OH)₃. Для того чтобы вызвать коагуляцию золя, потребовалось добавить: в первую колбу – 2,1 мл 1 н раствора KCl, во вторую – 12,5 мл 0,01 н раствора Na₂SO₄, а в третью – 7,4 мл 0,001 н раствора Na₃PO₄. Вычислить порог коагуляции каждого электролита и определить знак заряда золя.

4 Для получения золя AgCl смешали 12 мл 0,02 н раствора KCl со 100 мл 0,05 н раствора AgNO₃. Написать формулу мицеллы этого золя. Какой из электролитов будет иметь меньший порог коагуляции – MgCl₂ или K₂SO₄?

5 Золь хлорида серебра с отрицательно заряженными коллоидными частицами скоагулировал после добавления к нему K₃PO₄ в количестве равном 0,21⋅10^-3 моль/дм³. Рассчитать пороги коагуляции этого золя следующими электролитами: а) NaNO₃, б) Ca(NO₃)₂, в) Al(NO₃)₃.

6 Определите порог коагуляции золя As₂S₃, если известно, что для коагуляции 1,5·10^-3 м³  золя  потребуется  1,2·10^-6  м³   раствора   NaCl   концентрацией 0,5 кмоль/м³.

7 Написать формулу мицеллы золя As₂S₃, стабилизированного Na₂S. Назовите индифферентный электролит, который было бы выгодно использовать для коагуляции этого золя, так как порог коагуляции золя этим электролитом был бы небольшим.

8 Порог коагуляции золя с положительно заряженными частицами хлоридом натрия составляет 4,2 ммоль/л. Пользуясь правилом Шульце-Гарди, оцените порог коагуляции этого золя следующими электролитам: Na₃PO₄, ZnSO₄, AlCl₃.

9 Определить изменение общего числа частиц газовой сажи п при коагуляции под действием ультразвука в следующих интервалах времени t, с: 1, 10, 100. До коагуляции в 1 м³ воздуха содержалось 5·10¹⁵ частиц. Константа Смолуховского k = 3·10^-16 м³/с.

10 Во сколько раз уменьшится число частиц дыма окиси цинка п₀, равное 20·10¹⁵ в 1 м³, через 5 с после начала коагуляции? Через 60 с? Константа Смолуховского k — 3·10^-16 м³/с.

11 Рассчитайте общее число частиц n золя золота при его коагуляции в интервалах времени: 2, 10, 20, 30 и 60 с. Начальное число частиц в 1 м³ составляет n₀ = 1,93 10¹⁴ частиц. Время половинной коагуляции равно 290 с. Постройте кривую изменения общего числа частиц в координатах n=f(t).

12 Рассчитайте число первичных частиц n₁ золя золота при его коагуляции в интервалах времени: 5, 10, 20, 30 и 60 с. Начальное число частиц в 1 м³ составляет n₀ = 1,93·10¹⁴ частиц. Время половинной коагуляции равно 280 с. Постройте кривую изменения числа первичных частиц в координатах n=f(t). 13 При исследовании кинетики коагуляции золя золота раствором хлорида натрия получены следующие экспериментальные данные:

Вязкость дисперсионной среды η = 1·10^-3 Н·с/м² , Т=293 К.

Рассчитайте среднее значение константы скорости коагуляции по теории Смолуховского k. Полученное значение сравните с величиной константы, вычисленной по уравнению. Сделайте вывод о применимости теории Смолуховского к коагуляции золя.

14 Рассчитайте среднее значение времени половинной коагуляции θ для высокодисперсной суспензии каолина по следующим данным:

Сделайте вывод о применимости теории Смолуховского к процессу коагуляции каолина.

15 Рассчитайте изменение числа вторичных частиц с течением времени для золя золота при его коагуляции в следующих интервалах времени: 60, 120, 240, 480 и 600 с. Начальное число частиц в 1 м³ составляет n₀ = 2,5·10¹⁴ частиц. Время половинной коагуляции составляет 290 с. Постройте кривую изменения числа вторичных частиц золя золота в координатах n=f(t).

16 Рассчитайте среднее значение времени половинной коагуляции θ для золя золота по следующим экспериментальным данным:

Сделайте вывод о применимости теории Смолуховского к процессу коагуляции золя золота.

17 Рассчитайте общее число частиц n при коагуляции тумана минерального масла для следующих интервалов времени: 60, 120, 240, 480 и 600 с. Средний радиус частиц равен r = 2·10^-7 м, массовая концентрация частиц в 1 м³ составляет 25·10^-3 кг, плотность частиц ρ = 0,97·10³ кг/м³. Время половинной коагуляции равно 240 с. Постройте кривую изменения общего числа частиц в координатах n=f(t).

18 Пользуясь уравнением Смолуховского, рассчитайте и постройте в координатах n=f(t) кривую изменения общего числа частиц n коагулирующегося гидрозоля серы. Средний радиус частиц золя до начала коагуляции r = 1·10^-8 м, массовая концентрация частиц в 1 м³ равна 6,5·10^-     3 кг, плотность составляет 0,9·10³ кг/м³. Вязкость  среды  при  295 К  η =1 10^- 3 Н·с/м² . Для построения графика возьмите интервалы: 1, 2, 4, 10 и 20 с.

19 Во сколько раз уменьшится начальное число частиц n₀ дыма мартеновских печей через 5, 50, 500 с после начала коагуляции? Средний радиус частиц равен r = 2·10^-8 м, массовая концентрация частиц в 1 м³ составляет 1,5·10^-3 кг, плотность ρ = 2,2·10 кг/м³. Константа скорости коагуляции по теории Смолуховского k = 3·10^-16 м³/с.

20 Начальное число частиц золя n₀ составляет 7·10⁸ частиц. Время половинной коагуляции θ равно 320 с. Рассчитайте общее число частиц n через: 25; 50; 100; 200; и 250 с после начала коагуляции. Постройте график изменения общего числа частиц от времени коагуляции в координатах n=f(t).

6 СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

6.1 МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

1 Вычислите средний квадратичный сдвиг частиц гидрозоля гидроксида железа (III) за 10с,  если  радиус  частиц  равен  50мкм,  вязкость  воды  η =  10 Па·с, температура 20°С.

2 Определить среднеквадратичный сдвиг частиц дыма хлорида аммония с радиусом 10^-7м при 273,2 К за 5с. Вязкость воздуха η = 1,7·10^-5 .

3 Вычислить среднеквадратичный сдвиг частиц при броуновском движении эмульсии с радиусом 6,5·10^-6 за 1с, вязкость среды η = 10^-3Па·с, температура 288К.

4 Вычислите радиус частицы золя золота, если за 60 с она переместилась на 1,065·10^-5 м при температуре 20°С и вязкости среды η = 1·10^-3 Н·с/м².

5 Коэффициент диффузии тростникового сахара в воде при 291 К составляет 3,9·10^-5 м² /сут. Вязкость воды равна 1,06·10^-3 Н·с/м² . Вычислите радиус молекулы (в м) и молярную массу органического вещества. Плотность тростникового сахара составляет 1,587·10³ кг/м³. Полученное значение молярной массы сравните с теоретическим (М = 342 г/моль ).

6 Вычислите осмотическое давление аэрозоля - дыма мартеновских печей при 20°С, если массовая концентрация частиц аэрозоля составляет 0,8 кг/м³ , радиус частиц равен 1,1·10^-8 м, плотность частиц равна 2,2·10³ кг/м³.

7 Определите коэффициент диффузии мицелл мыла в воде при 313К и среднем радиусе мицелл r = 125·10^-10 м. Вязкость среды η = 6,5·10^-4 Па·с.

8 Среднеквадратичное значение проекции сдвига частицы гидрозоля SiO₂ за 3с составляет 8 мкм. Определите радиус частицы, если вязкость дисперсионной среды равна 110 Па·с при 293К.

9 Определите проекцию среднего сдвига Δ для частиц гидрозоля за время 10с, если радиус частиц 0,05 мкм, температура опыта 293К, вязкость среды 110 Па·с.

10 Определите высоту, на которой после установления диффузионно - седиментационного равновесия концентрация частиц гидрозоля SiO₂ уменьшится вдвое. Частицы золя сферические, дисперсность частиц: а) 0,2 нм^-1; б) 0,1 нм^-1; в) 0,01 нм^-1. Плотность  SiO₂   2,7 г/см³, плотность воды 1 г/см³, температура 298К.

11 Рассчитайте размер частиц диоксида кремния, если известно, что время их оседания на расстояние 1 см составляет: а) 30 с; б) 60 мин; в) 100 ч, плотность дисперсной фазы и дисперсионной среды составляет соответственно 2,7 и 1,1 г/см³, вязкость дисперсионной среды 1·10^-3Па·с.

12 Определите скорость оседания частиц радиусом 10 мкм, образующихся после помола зерен кофе, в воде (η = 1·10^-3 Па·с) и в воздухе (η = 1,81·10^-7 Па·с); плотность кофе равна ρ = 1,1·10³ кг/м³, воды и воздуха при 293 К 1·10³ кг/м³ и 1,205 кг/м³ соответственно.

6.2 Электрокинетические свойства дисперсных систем

1 Вычислить электрокинетический потенциал частиц золя морковного сока, если скорость электрофореза частиц в электрическом поле 12,4×10^-6 м/с, расстояние между электродами 15см, разность потенциалов на электродах 180 В, относительная диэлектрическая проницаемость среды 55,2, а вязкость среды при t=25°С составляет 5,8×10^-3 Па×с.

2 Вычислить электрофоретическую скорость частиц золя трех сернистого мышьяка, если ζ-потенциал частиц равен 89,5 мВ, разность потенциалов между электродами 240В, расстояние 20 см, вязкость 0,001 Па·с, диэлектрическая проницаемость 81. Форма частиц цилиндрическая.

3 Вычислить электрофоретическую скорость частиц глины, если ζ-потенциал частиц 48,8 мВ. Разность потенциалов между электродами равна 220В, расстояние между ними 44 см, вязкость — 10^-3 Па·с, диэлектрическая проницаемость 81. Форма частиц сферическая.

4 Вычислить градиент потенциала, если ζ-потенциал частиц золя Fе(ОН)_з равен 52,5мВ, электрофоретическая скорость частиц 3,74·10^-4 См/с. вязкость среды 1,14·10^-3Па·с, диэлектрическая проницаемость 81. Форма частицы цилиндрическая.

5 Вычислить ζ-потенциал частиц золя Al₂S₃, если при измерении электрофоретической скорости, приложенная внешняя ЭДС равна 240 В, расстояние между электродами 30 см, перемещение частиц за 10 мин. составляет 14,36 мм. Диэлектрическая проницаемость 81, вязкость 1,005·10^-5 Па·с, форма частиц цилиндрическая.

6 Рассчитайте эффективную толщину диффузионного ионного слоя частиц сернокислого бария, находящихся в водном растворе электролита NaCl с концентрацией 2·10 ^-3 моль/л. Как изменится эта величина при концентрации NaCl 8·10 ^-3 моль/л?

7 Определите необходимую величину внешнего электрокинетического поля при электрофорезе сферических частиц золя аммония в этилацетате, если ζ = 42мВ, диэлектрическая проницаемость равна 6, вязкость 0,43·10^-3 Па·с, скорость электрофореза равна 1,5·10^-5 м/с, коэффициент формы частиц f = 0,67.

8 Рассчитайте толщину диффузионного ионного слоя λ на поверхности твердой пластинки, помещенной в водные растворы с содержанием индифферентного электролита KC1: а) 10 ^-5; б) 10 ^-3; в) 10 ^-1 моль/л, относительную диэлектрическую проницаемость растворов при 298К примите равной 78,5. Постройте график зависимости φ/φ_δ от расстояния, которое изменяется от λ до 5λ.

9 Рассчитайте толщину диффузионного ионного слоя λ, на поверхности пластинки при 300 К в водном растворе, 1л которого содержит 0,05г NaCl и 0,01г Ва(NО₃)₂ (индифферентные электролиты). Относительная диэлектрическая проницаемость раствора равна 76,5. Во сколько раз изменится λ, если раствор разбавить чистой водой в 4 раза?

10 Рассчитайте толщину диффузионного ионного слоя λ, частиц дисперсной фазы при 293 К в водных растворах, содержащих 1·10 ^-4 моль/л одного из следующих электролитов: NaCl, CaC1₂; MgSО₄. Считая, что относительная диэлектрическая проницаемость растворов линейно изменяется от 87,8 до 69,7 при повышении температуры от 273 до 323К, постройте зависимость λ от Т для раствора NaCl.

11 Рассчитайте объемную плотность заряда на границе диффузионного слоя ρ_δ дисперсной фазы по следующим данным: φ_δ = 0,03 В, окружающей средой является водный раствор KCl с концентрацией 3·10 ^-4 моль/л, относительная диэлектрическая проницаемость среды 80,1, температура 293 К. Чему равна плотность поверхностного заряда, обусловленного диффузным слоем?

12 Рассчитайте емкость диффузионного слоя дисперсной фазы. Дисперсионной средой является водный раствор CaCl₂ концентрации 2·10 ^-4 моль/л при 283К с относительной диэлектрической проницаемостью 83,8. Определите, во сколько раз изменится емкость, если к раствору CaCl₂ добавить равный объем водного раствора NaCl такой же мольной концен- трации?

13 Рассчитайте электрокинетический потенциал поверхности кварца по данным, полученным при исследовании электроосмотического переноса жидкости через кварцевую мембрану: сила тока 2·10 ^-3 А, объемная скорость раствора KCl, переносимого через мембрану, 0,02 мл/с, удельная электропроводность раствора 1,2·10^-2 См·м^-1, вязкость 2·10^-2 Па·с, относительная диэлектрическая проницаемость 80,1.

14 Рассчитайте потенциал течения, возникающий при продавливании этилового спирта через мембрану из карбоната бария под давлением  9,81·10^-3 Па, если ζ-потенциал равен 54·10^{- 3} В, удельная электропроводность среды 1,1·10^-4 См·м^-1, вязкость 1·10^-3 Па·с, относительная диэлектрическая проницаемость 25.

15 Под каким давлением должен продавливаться раствор хлорида калия через керамическую мембрану, чтобы потенциал течения был равен 4·10^-3 В. Электрокинетический потенциал равен 30 мВ, удельная электрическая проводимость среды 3 = 1,3·10^-2 Ом^-1·м^-1. Диэлектрическая проницаемость = 81, вязкость среды η = 1·10^-3 Н·с/м²